JP5284913B2 - ENGINE CONTROL DEVICE, VEHICLE, AND ENGINE CONTROL METHOD - Google Patents
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Description
本発明は、車両のエンジンの始動を制御する技術に関する。 The present invention relates to a technique for controlling start of a vehicle engine.
エンジンを動力源として走行する車両は、エンジンを始動制御するエンジン制御装置を備えている。 A vehicle that travels using an engine as a power source includes an engine control device that controls the start of the engine.
エンジン制御装置は、ユーザによりスタータスイッチが操作された場合に、スタータモータを駆動させるスタータシステムを制御してエンジンをクランキング制御する。 The engine control device controls cranking of the engine by controlling a starter system that drives a starter motor when a starter switch is operated by a user.
スタータモータの駆動は、まず、ユーザによってスタータスイッチが操作され始動スイッチがオンされた場合に、スタータシステムがプランジャーのドライブレバーを制御して、非噛合状態となっているスタータモータの出力軸に備わるピニオンギヤとエンジンの出力軸に備わるリングギヤとを噛合状態にするとともに、スタータモータを回転制御することによって実行する。 First, when the starter switch is operated by the user and the start switch is turned on, the starter motor controls the drive lever of the plunger to the output shaft of the starter motor that is in the non-engagement state. This is performed by bringing the pinion gear provided and the ring gear provided on the output shaft of the engine into mesh, and controlling the rotation of the starter motor.
ドライブレバーの制御は、ユーザによるスタータスイッチの操作により始動スイッチがオンにされ、車両が備えるバッテリからの電気をコイルへ流し、コイルと対抗する電磁石に磁性を発生させることによって実行する。これにより、磁性を帯びた電磁石がその作用によりドライブレバーをスタータモータの出力軸方向におけるスタータモータと反対方向へ移動させることができる。 Control of the drive lever is executed by turning on the start switch by the user operating the starter switch, causing electricity from the battery included in the vehicle to flow through the coil, and generating magnetism in the electromagnet that opposes the coil. Thereby, the electromagnet with magnetism can move the drive lever in the opposite direction to the starter motor in the output shaft direction of the starter motor by its action.
スタータモータの出力軸に備わるピニオンギヤは、ドライブレバーと接続されており、ドライブレバーが制御されることによって、スタータモータの出力軸方向におけるスタータモータの反対方向へ移動し、スタータモータの反対方向に位置するエンジンの出力軸に備わるリングギヤと噛合する。 The pinion gear provided on the output shaft of the starter motor is connected to the drive lever. When the drive lever is controlled, the pinion gear moves in the opposite direction of the starter motor in the direction of the output shaft of the starter motor, and is positioned in the opposite direction of the starter motor. Meshes with the ring gear on the output shaft of the engine.
各ギヤを噛合状態にさせる際は異音が発生するが、この異音は各ギヤの歯が各ギヤの谷へスムーズに組み込まれる場合には小さくなる傾向にあり、各ギヤの谷へスムーズに入らずに一旦各ギヤの歯が当たった後にズレてから組み込まれる場合には大きくなる傾向にある。その異音の発生を抑制するには、各ギヤの歯が各ギヤの谷へスムーズに入るような状態、つまり、各ギヤが停止している状態で噛合させる必要がある。 An abnormal noise is generated when each gear is engaged, but this abnormal noise tends to decrease when the teeth of each gear are smoothly incorporated into the valley of each gear, and smoothly into the valley of each gear. In the case where the gear teeth are contacted without being engaged, the gears tend to become large. In order to suppress the occurrence of the abnormal noise, it is necessary to engage with each other in a state where the teeth of each gear smoothly enter the trough of each gear, that is, in a state where each gear is stopped.
例えば、特許文献1に、各ギヤが噛み合った後に、スタータモータを駆動させてその異音の発生を抑制させる技術が開示されている。つまり、コイルに電気を流してから各ギヤが噛合状態になる時間を経過後にスタータモータを駆動制御するので、各ギヤが回転していないタイミングで各ギヤを噛合状態にさせることができ、その異音の発生を小さくすることができる。
For example,
このような制御は、CPUなどの演算手段を構成に含むソフトウェア制御によって実現するのではなく、ソフトウェア制御よりも故障率が低いCPUなどの演算手段を構成に含まない論理回路などのハードウェア制御によって実現するほうが適している。理由は、エンジンの始動不良は他の機能不良と比べて、最も商品価値を下げるものの一つであるため極力そのような不良を発生させないようにしなければならないからである。 Such control is not realized by software control including a calculation unit such as a CPU, but by hardware control such as a logic circuit that does not include a calculation unit such as a CPU having a lower failure rate than the software control. It is better to realize. The reason is that an engine start failure is one of the most detrimental commodities compared to other functional failures, so that such a failure should be prevented from occurring as much as possible.
一方で、エンジン始動制御には、アイドリングストップ機能によるエンジン始動制御がある。アイドリングストップ機能によるエンジン始動制御とは、ユーザ操作によるスタータスイッチの操作により始動スイッチがオンにされてエンジンを始動してから、ユーザ操作によるイグニッションスイッチのオフ操作によりエンジンを停止するまでにおいて、車両の停車を検知するなどの条件を満たすとエンジンを停止し、その後にユーザのアクセル操作を検知するなどの条件を満たすとエンジンを始動するエンジン始動制御である。 On the other hand, engine start control includes engine start control by an idling stop function. The engine start control by the idling stop function means that the start switch is turned on by a user operation of the starter switch and the engine is started until the engine is stopped by the user turning off the ignition switch. This is engine start control that stops the engine when conditions such as detection of a stop are satisfied, and starts the engine when conditions such as detection of a user's accelerator operation are detected thereafter.
アイドリングストップ機能によるエンジン始動制御は、基本的に車両が一時停車する場合にエンジンを停止し、その後に車両が発車する場合にエンジンを始動するので、始動制御が頻繁に繰り返される傾向にある。 The engine start control by the idling stop function basically stops the engine when the vehicle stops temporarily, and starts the engine when the vehicle departs thereafter. Therefore, the start control tends to be frequently repeated.
このようなアイドリングストップ機能によるエンジン始動制御は、エンジンの始動性を早めてユーザの利便性を向上させる必要があるが、スタータシステムのドライブレバーを作動させるコイルや電磁石は、その周辺温度が低ければ低いほど電磁石にドライブレバーを作動させる磁性が発生しにくいという特性を有するため、コイルに電気を流して各ギヤが噛合状態になる時間を経過後にスタータモータを駆動制御する際のその時間(遅延時間)を、コイルや電磁石の周辺温度が低い場合は周辺温度が高い場合よりも長くさせる必要がある。 Engine start control by such an idling stop function needs to improve the convenience of the user by speeding up the start of the engine. However, if the ambient temperature of the coil or electromagnet that operates the drive lever of the starter system is low Since the lower the magnet, the less magnetism that causes the electromagnet to actuate the drive lever is less likely to occur, so that the time (delay time) when driving the starter motor after passing the time that each gear is engaged by applying electricity to the coil ) Must be made longer when the ambient temperature of the coil or electromagnet is low than when the ambient temperature is high.
この制御をハードウェア制御で実現しようとすると、その遅延時間をコイルや電磁石の周辺温度に応じて適宜変更することができないため、プランジャーの最低作動時間を保障する時間、つまり、温度が低い場合の遅延時間を設定することになり、温度が高い場合は温度が低い場合よりも遅延時間を短くできるにもかかわらず、温度が低い場合の遅延時間に基づいてスタータシステムを制御しなければならず、エンジンの始動性を向上させることができない。 If this control is implemented by hardware control, the delay time cannot be changed as appropriate according to the ambient temperature of the coil or electromagnet, so the time that guarantees the minimum operating time of the plunger, that is, when the temperature is low The starter system must be controlled based on the delay time when the temperature is low, even though the delay time can be shorter when the temperature is high than when the temperature is low. The engine startability cannot be improved.
従って、アイドリングストップ機能によるエンジン始動制御は、検知したコイルや電磁石の周辺温度に応じた遅延時間を設定して、その異音の発生を防ぎつつ、温度が高い場合のエンジンの始動性を向上させるとともに、温度が低い場合のエンジンの始動を確実にすることができるソフトウェア制御によって実現するほうが適している。 Therefore, the engine start control by the idling stop function sets the delay time according to the detected ambient temperature of the coil and the electromagnet, and prevents the generation of the noise while improving the startability of the engine when the temperature is high. At the same time, it is more appropriate to realize the control by software control that can ensure that the engine starts when the temperature is low.
そこで、ユーザによるスタータスイッチの操作により始動スイッチがオンにされエンジンを始動制御する場合は、ハードウェア制御に基づきエンジンを始動し、アイドリングストップ機能によりエンジンを始動制御する場合は、ソフトウェア制御に基づきエンジンを始動する構成を採用することが考えられる。 Therefore, when the start switch is turned on by the user operating the starter switch and the engine is controlled to start, the engine is started based on hardware control. When the engine is controlled to start using the idling stop function, the engine is controlled based on software control. It is conceivable to adopt a configuration for starting the system.
しかし、前述したように、故障率の低いハードウェア制御部によるエンジンの始動制御をであっても故障が発生する虞はある。また、ソフトウェア制御部によるエンジン始動制御においても故障が発生する虞はある。 However, as described above, there is a possibility that a failure may occur even if the engine start control is performed by the hardware control unit having a low failure rate. There is also a possibility that a failure may occur in the engine start control by the software control unit.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ハードウェア制御部やソフトウェア制御部に故障が発生した場合にエンジンを始動させることができるエンジン始動制御技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an engine start control technique capable of starting an engine when a failure occurs in a hardware control unit or a software control unit.
上記課題を解決するため、請求項1の発明は、スタータモータと、前記スタータモータの出力軸のエンジンへの接続状態を変更するコイルとへ電源から電流を導くことで、車両のエンジンの始動を制御するエンジン制御装置であって、前記電源から前記コイルへ電流を導く第1電流系統から分岐して前記スタータモータへ電流を導く第2電流系統に介装され、オン又はオフすることによって前記第1電流系統からスタータモータへ導く電流を通電又は遮断させる第1スイッチと、前記第1スイッチを制御して、前記コイルへ電流が導かれてから遅延させてスタータモータへ電流を導く遅延回路と、前記電源から前記コイルへ電流を導く第3電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記コイルへ導く電流を通電又は遮断させる第2スイッチと、前記電源から前記スタータモータへ電流を導く第4電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記スタータモータへ電流を通電又は遮断させる第3スイッチと、前記第2スイッチと前記第3スイッチとを制御してエンジン始動制御を実行する制御手段と、前記第2電流系統に介装される第1スイッチより前記電源側の電圧を検知する第1検知手段と、前記第2電流系統に介装される第1スイッチより前記スタータモータ側の電圧を検知する第2検知手段と、を備え、前記制御手段は、ユーザ操作により前記第1電流系統に介装される始動スイッチがオンにされた場合に、前記第1検知手段が検知する電圧と前記第2検知手段が検知する電圧とに基づいて前記第1スイッチのオフ固着異常を検知した場合は、前記第3スイッチを制御してエンジンを始動制御する。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of
また、請求項2の発明は、請求項1に記載のエンジン制御装置において、前記コイルの温度を検知する温度検知手段を備え、前記制御手段は、前記第2スイッチをオンして前記コイルへ電流を流してから前記温度に応じた時間を経過後に前記第3スイッチをオンにして前記スタータモータへ電流を流す。
The invention according to claim 2 is the engine control device according to
また、請求項3の発明は、請求項1又は請求項2の何れかに記載のエンジン制御装置において、前記制御手段は、ユーザ操作により前記始動スイッチがオンにされた場合は、前記第1検知手段が検知する電圧と前記第2検知手段が検知する電圧との電圧差が所定値以上の場合に、前記第1スイッチにオンする指示を行い、その際の前記電圧差が所定値以上の場合は、前記第2スイッチと前記第3スイッチを制御してエンジンを始動制御する。
The invention according to claim 3 is the engine control device according to
また、請求項4の発明は、請求項1から請求項3の何れかに記載のエンジン制御装置において、前記制御手段は、前記第3スイッチにオンする指示を行い、その際に前記第2検知手段が検知する電圧が所定電圧以下を示す場合は、前記第1スイッチと前記第2スイッチとをオンすることによって前記第3電流系統からの電気を前記第2電流系統へ導く。 According to a fourth aspect of the present invention, in the engine control apparatus according to any one of the first to third aspects, the control means instructs the third switch to turn on, and the second detection is performed at that time. When the voltage detected by the means is equal to or lower than a predetermined voltage, electricity from the third current system is guided to the second current system by turning on the first switch and the second switch.
また、請求項5の発明は、請求項4に記載のエンジン制御装置において、前記遅延回路は、ユーザ操作により始動スイッチがオンにされた場合は、前記第1スイッチを制御して前記コイルへ電流が導かれてから遅延させてスタータモータへ電流を導き、前記制御手段により前記第2スイッチがオンされた場合は、前記第1スイッチをオフ状態にしてスタータモータへ導く電流を遮断する。 According to a fifth aspect of the present invention, in the engine control device according to the fourth aspect, when the start switch is turned on by a user operation, the delay circuit controls the first switch to supply current to the coil. When the second switch is turned on by the control means, the first switch is turned off to cut off the current led to the starter motor.
また、請求項6の発明は、車両であって、エンジンと、前記エンジンを始動するスタータモータと、前記スタータモータの出力軸のエンジンへの接続状態を変更するコイルと、前記スタータモータと前記コイルとに電源から電流を導くことで、前記エンジンの始動を制御する請求項1ないし5の何れかに記載のエンジン制御装置と、を備える。
The invention of claim 6 is a vehicle, which is an engine, a starter motor that starts the engine, a coil that changes a connection state of an output shaft of the starter motor to the engine, the starter motor, and the coil And an engine control device according to any one of
また、請求項7の発明は、スタータモータと、前記スタータモータの出力軸のエンジンへの接続状態を変更するコイルとへ電源から電流を導くことで、車両のエンジンの始動を制御するエンジン制御方法であって、前記車両は、前記電源から前記コイルへ導く第1電流系統から分岐して前記スタータモータへ電流を導く第2電流系統に介装され、オン又はオフすることによって前記第1電流系統からスタータモータへ導く電流を通電又は遮断させる第1スイッチと、前記第1スイッチを制御して、前記コイルへ電流が導かれてから遅延させてスタータモータへ電流を導く遅延回路と、前記電源から前記コイルへ電流を導く第3電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記コイルへ導く電流を通電又は遮断させる第2スイッチと、前記電源から前記スタータモータへ電流を導く第4電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記スタータモータへ電流を通電又は遮断させる第3スイッチと、前記第2スイッチと前記第3スイッチとを制御してエンジン始動制御を実行する制御手段と、前記第2電流系統に介装される、第1スイッチより前記電源側の電圧を検知する第1検知手段と、前記第2電流系統に介装される第1スイッチより前記スタータモータ側の電圧を検知する第2検知手段と、を備えるものであり、前記車両は、ユーザ操作により前記第1電流系統に介装される始動スイッチがオンにされて前記第2電流系統へ電気が流れた場合に、前記第1検知手段が検知する電圧と前記第2検知手段が検知する電圧とに基づいて前記第1スイッチのオフ固着異常を検知するステップと、前記第1スイッチのオフ固着異常を検知する場合に、前記第3スイッチを制御してエンジンを始動制御するステップを備える。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an engine control method for controlling start of a vehicle engine by introducing current from a power source to a starter motor and a coil for changing a connection state of the output shaft of the starter motor to the engine. The vehicle is interposed in a second current system that branches from the first current system that leads from the power source to the coil and guides the current to the starter motor, and is turned on or off to turn on the first current system. A first switch for energizing or shutting off a current led to the starter motor, a delay circuit for controlling the first switch, delaying the current after being led to the coil and guiding the current to the starter motor, and the power source A third current system that guides current to the coil is energized or interrupted by turning on or off the current that is guided from the power source to the coil. A switch, a third switch interposed in a fourth current system for guiding current from the power source to the starter motor, and energizing or interrupting current from the power source to the starter motor by turning on or off; and the second switch Control means for controlling the switch and the third switch to execute engine start control; first detection means for detecting the voltage on the power source side from the first switch, which is interposed in the second current system; Second detection means for detecting a voltage on the starter motor side from a first switch interposed in the second current system, and the vehicle is installed in the first current system by a user operation. When the start switch is turned on and electricity flows to the second current system, the voltage is detected based on the voltage detected by the first detection means and the voltage detected by the second detection means. A step of detecting the off-fixation abnormality of the first switch, when detecting the off-fixation abnormality of the first switch comprises the step of starting control of the engine by controlling the third switch.
また、請求項8の発明は、スタータモータと、前記スタータモータの出力軸のエンジンへの接続状態を変更するコイルとへ電源から電流を導くことで、車両のエンジンの始動を制御するエンジン制御装置であって、介装された始動スイッチがオン又はオフすることによって前記電源から前記コイルへ電流を導く第1電流系統から分岐して前記スタータモータへ電流を導く第2電流系統に介装され、オン又はオフすることによって前記第1電流系統からスタータモータへ導く電流を通電又は遮断させる第1スイッチと、前記第1スイッチを制御して、前記コイルへ電流が導かれてから遅延させてスタータモータへ電流を導く遅延回路と、前記電源から前記コイルへ電流を導く第3電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記コイルへ導く電流を通電又は遮断させる第2スイッチと、前記電源から前記スタータモータへ電流を導く第4電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記スタータモータへ電流を通電又は遮断させる第3スイッチと、前記第2スイッチと前記第3スイッチとを制御してエンジン始動制御を実行する制御手段と、前記第2電流系統に介装される第3スイッチより前記スタータモータ側の電圧を検知する検知手段と、を備え、前記制御手段は、前記第3スイッチをオンする指示を行い、その際の前記検知手段が検知する電圧が所定電圧以下を示す場合は、前記第1スイッチと前記第2スイッチとをオンする。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an engine control apparatus for controlling start of a vehicle engine by guiding current from a power source to a starter motor and a coil for changing a connection state of the output shaft of the starter motor to the engine. And when the intervening start switch is turned on or off, it is interposed in a second current system that branches from the first current system that guides current from the power source to the coil and guides current to the starter motor, A first switch for energizing or shutting off a current that is led from the first current system to the starter motor by turning on or off, and a starter motor that controls the first switch and delays after the current is led to the coil A delay circuit for guiding current to the coil, and a third current system for guiding current from the power source to the coil. And a second switch for energizing or interrupting the current led to the coil and a fourth current system for guiding the current from the power source to the starter motor. The current from the power source to the starter motor by turning on or off. The starter by means of a third switch for energizing or shutting off, a control means for controlling the second switch and the third switch to perform engine start control, and a third switch interposed in the second current system Detecting means for detecting a voltage on the motor side, and the control means instructs to turn on the third switch, and when the voltage detected by the detecting means at that time indicates a predetermined voltage or less, The first switch and the second switch are turned on.
また、請求項9の発明は、スタータモータと、前記スタータモータの出力軸のエンジンへの接続状態を変更するコイルとへ電源から電流を導くことで、車両のエンジンの始動を制御するエンジン制御装置であって、前記電源から前記コイルへ電流を導く第1電流系統から分岐して前記スタータモータへ電流を導く第2電流系統に介装され、オン又はオフすることによって前記第1電流系統からスタータモータへ導く電流を通電又は遮断させる第1スイッチと、前記第1スイッチを制御して、前記コイルへ電流が導かれてから遅延させてスタータモータへ電流を導く遅延回路と、前記電源から前記コイルへ電流を導く第3電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記コイルへ導く電流を通電又は遮断させる第2スイッチと、前記電源から前記スタータモータへ電流を導く第4電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記スタータモータへ電流を通電又は遮断させる第3スイッチと、前記第2スイッチと前記第3スイッチとを制御してエンジン始動制御を実行する制御手段と、前記第2電流系統に介装される第1スイッチより前記電源側の電圧を検知する第1検知手段と、前記第2電流系統に介装される第1スイッチより前記スタータモータ側の電圧を検知する第2検知手段と、を備え、前記制御手段は、ユーザ操作により前記第1電流系統に介装される始動スイッチがオンにされた場合に、前記第1検知手段が検知する電圧と前記第2検知手段が検知する電圧との差が所定値以上の場合は、前記第3スイッチを制御してエンジンを始動制御する。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an engine control apparatus for controlling start of a vehicle engine by introducing a current from a power source to a starter motor and a coil for changing a connection state of the output shaft of the starter motor to the engine. And a second current system that branches from the first current system that conducts current from the power source to the coil and that conducts current to the starter motor, and is turned on or off to start the starter from the first current system. A first switch for energizing or shutting off a current that leads to the motor; a delay circuit that controls the first switch to delay the current after being led to the coil and that leads the current to the starter motor; and from the power source to the coil A second switch that is connected to a third current system that conducts current to the coil, and that energizes or interrupts the current that is led from the power source to the coil by turning on or off. A third switch which is interposed in a fourth current system for guiding current from the power source to the starter motor, and which turns on or off the current from the power source to the starter motor, and the second switch Control means for controlling the switch and the third switch to execute engine start control, first detection means for detecting the voltage on the power source side from the first switch interposed in the second current system, And a second detection means for detecting a voltage on the starter motor side from a first switch interposed in the second current system, and the control means is a start provided in the first current system by a user operation. If the difference between the voltage detected by the first detection means and the voltage detected by the second detection means is greater than or equal to a predetermined value when the switch is turned on, the engine is controlled by controlling the third switch. To start control.
請求項1から請求項9の発明によれば、ユーザ操作により始動スイッチがオンされた場合で、第1スイッチがオフ固着異常してスタータモータを駆動できない場合に、制御手段が第3スイッチを制御してスタータモータを駆動させるので、エンジンの始動不良を回避することができる。 According to the first to ninth aspects of the present invention, the control means controls the third switch when the start switch is turned on by a user operation and the starter motor cannot be driven because the first switch is stuck off abnormally. Then, since the starter motor is driven, engine starting failure can be avoided.
また、特に請求項2の発明によれば、スタータモータの出力軸をエンジンへ接続させる時間を経過後にスタータモータへ電気を導く時間を、コイルの周辺温度に応じた時間にするので、その異音の発生を防ぎつつ、温度が高い場合のエンジンの始動性を向上させるとともに、温度が低い場合のエンジンの始動を確実にすることができる。 In particular, according to the invention of claim 2, the time for conducting electricity to the starter motor after elapse of the time for connecting the output shaft of the starter motor to the engine is set according to the ambient temperature of the coil. In addition to improving the startability of the engine when the temperature is high, the engine can be reliably started when the temperature is low.
また、特に請求項3の発明によれば、第1スイッチの上流と下流の電圧差に基づいてオフ固着異常を推定し、オフ固着異常が推定された場合に、第1スイッチをオンする指示を行ってもなおその電圧差があればオフ固着異常を確定させるので、オフ固着異常判定の確実性が向上しフェールセーフ制御が確実に実行され、かつ、無駄に実行されることがない。 According to the invention of claim 3 in particular, the off-fixing abnormality is estimated based on the voltage difference between the upstream and downstream of the first switch, and when the off-fixing abnormality is estimated, an instruction to turn on the first switch is issued. If the voltage difference still exists even if the operation is performed, the off-fixation abnormality is determined, so that the reliability of the off-fixation abnormality determination is improved, fail-safe control is reliably performed, and it is not performed wastefully.
また、特に請求項4及び請求項8の発明によれば、制御手段が第3スイッチをオンにす指示を行い、その際に第3スイッチがオフ固着異常してスタータモータを駆動できない場合に、制御手段が第1スイッチと第2スイッチを制御してスタータモータを駆動させるので、エンジンの始動不良を回避することができる。 Further, according to the invention of claim 4 and claim 8 in particular, the control means gives an instruction to turn on the third switch, and when the third switch is off-fixed abnormally and the starter motor cannot be driven, Since the control means controls the first switch and the second switch to drive the starter motor, engine starting failure can be avoided.
また、特に請求項5の発明によれば、ユーザ操作により始動スイッチがオンされた場合で、第1スイッチがオフ固着異常してスタータモータを駆動できない場合に、制御手段が第2スイッチと第3スイッチを制御してスタータモータを駆動させる際に発生する電気が遅延回路に回りこんで誤作動するのを防止することができる。
According to the invention of
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<実施の形態>
<第1の実施の形態>
<車両の構成>
第1の実施の形態の車両は、動力源となるエンジンを備える。エンジンは、スタータシステムにより始動されるとともにエンジン制御装置により制御される。スタータシステムは、スタータモータ、プランジャー、及び、それらを制御する回路、並びに、電子部品などから構成される。
<Embodiment>
<First Embodiment>
<Vehicle configuration>
The vehicle according to the first embodiment includes an engine serving as a power source. The engine is started by a starter system and controlled by an engine control device. The starter system includes a starter motor, a plunger, a circuit that controls them, and electronic components.
<スタータシステム>
スタータシステムは、図1に示すように、スタータモータ5、プランジャー3、及び、それらを制御するコイル1、電磁石2、回路、並びに、電子部品などから構成される。
<Starter system>
As shown in FIG. 1, the starter system includes a
スタータモータ5の駆動は、スタータシステムが、ユーザによりスタータスイッチ12が操作され始動スイッチ30がオンされた場合にプランジャー3のドライブレバー4を制御して、非噛合状態となっているスタータモータ5の出力軸6に備わるピニオンギヤ7とエンジンの出力軸9に備わるリングギヤ8とを噛合状態にするとともに、スタータモータ5を回転制御することによって実行される。
The
ドライブレバー4の制御は、ユーザによるスタータスイッチ12の操作により始動スイッチ30がオンにされ、車両が備える電源部からの電気をコイル1へ流し、コイル1と対抗する電磁石2に磁性を発生させることにより実行する。これにより、磁性を帯びた電磁石がその作用によりドライブレバー4をスタータモータ5の出力軸方向におけるスタータモータ5と反対方向へ移動させることができる。
As for the control of the drive lever 4, the
スタータモータ5の出力軸6に備わるピニオンギヤ7は、ドライブレバー4と接続されており、ドライブレバー4が制御されることによって、スタータモータ5の出力軸方向におけるスタータモータ5と反対方向へ移動し、スタータモータ5の反対方向に位置するエンジンの出力軸9に備わるリングギヤ8と噛合する。
The pinion gear 7 provided on the output shaft 6 of the
<エンジン制御装置>
エンジン制御装置は、CPUなどの電子部品を備え、車両の状態を検出するセンサなどからの入力値に基づいて、点火プラグ、インジェクタ、又は、スロットルなどのアクチュエータを制御するための制御値を演算し、その制御値をアクチュエータへ出力することによってエンジンを制御する。
<Engine control device>
The engine control device includes an electronic component such as a CPU, and calculates a control value for controlling an actuator such as a spark plug, an injector, or a throttle based on an input value from a sensor that detects the state of the vehicle. The engine is controlled by outputting the control value to the actuator.
<システムブロック図>
エンジン制御装置のブロック図を図5に基づいて説明する。
<System block diagram>
A block diagram of the engine control device will be described with reference to FIG.
アイドリングストップ−ECU100Electronic Control Unit)は、演算部100a(例えば、CPU)、制御プログラムなどが記憶されている不揮発性記憶部100b(例えば、ROM)、演算の際のワーキングエリアとなる揮発性記憶部100c(例えば、RAM)、センサなどからの信号を入力したり、アクチュエータへ演算した結果を出力する入出力部(I/F)などの電子部品を実装した電子基板を備える。アイドリングストップ−ECUは主に後述するアイドリングストップ機能によるエンジン始動制御を担当する。
An idling stop-
なお、ENG−ECU200も同様の電子基板を備え、主にエンジン始動後のエンジン制御を担当する。 The ENG-ECU 200 also includes a similar electronic board, and is mainly responsible for engine control after engine startup.
アイドリングストップ−ECU100の演算部100aは、次の(A)〜(I)までのスイッチやセンサからの信号を入出力部により入力して、入力した信号と不揮発性記憶部100bに記憶されている制御プログラムとに基づいて後述する(L)及び(M)までのアクチュエータを制御するための制御値を演算する。
(A)車両を走行させるためのアクチュエータを電子制御する電子システムを起動、又は、終了させるためのメインリレーをオン又はオフにする、つまり、車両システムを起動、又は、終了させるためのイグニッションスイッチ11(IG−SW)。
(B)車両のアクセサリーを電子制御する電子システムを起動、又は、終了させるためのスイッチをオン又はオフするアクセサリースイッチ(ACC−SW)。
(C)スタータシステムを起動、又は、遮断させるための始動スイッチ30をオン又はオフするスタータスイッチ12(ST−SW)。このスタータスイッチはユーザが車両の運転席へ乗車して、車両のキーを所定の口へ挿し込み、キーを所定の位置まで回すことによりオンになる。
(D)車両の車速を検知する車速検知部13(車速センサ)。
(E)スタータモータ5のコイル1や電磁石2の周辺温度を検知する温度検知部14(温度センサ)。なお、温度検知部はコイル1や電磁石2の温度を検知するものであってもよい。つまり、電磁石の周辺にコイルが非接触にして巻かれているので、電磁石の温度、及び、コイルの周辺温度並びに電磁石の周辺温度は、コイルの温度と考えることができる。
(F)ユーザが車両の速度を加速させるためのアクセルの操作状態を検知するアクセル検知部15(アクセルセンサ)。
(G)ユーザが車両の速度を減速、又は、停車させるためのブレーキの操作状態を検知するブレーキ検知部16(ブレーキセンサ)。
(H)後述する電流系統における電圧を検知する電圧検知部41(電圧センサ)。
(I)後述する電流系統における電圧を検知する電圧検知部42(電圧センサ)。
The calculation unit 100a of the idling stop-
(A) An ignition switch 11 for turning on or off a main relay for starting or ending an electronic system that electronically controls an actuator for driving the vehicle, that is, for starting or ending the vehicle system (IG-SW).
(B) An accessory switch (ACC-SW) that turns on or off a switch for starting or ending an electronic system that electronically controls vehicle accessories.
(C) A starter switch 12 (ST-SW) for turning on or off a
(D) A vehicle speed detector 13 (vehicle speed sensor) that detects the vehicle speed of the vehicle.
(E) A temperature detector 14 (temperature sensor) that detects the ambient temperature of the
(F) An accelerator detection unit 15 (accelerator sensor) that detects the operation state of the accelerator for the user to accelerate the speed of the vehicle.
(G) The brake detection part 16 (brake sensor) which detects the operation state of the brake for a user to decelerate or stop the speed of a vehicle.
(H) The voltage detection part 41 (voltage sensor) which detects the voltage in the electric current system mentioned later.
(I) The voltage detection part 42 (voltage sensor) which detects the voltage in the electric current system mentioned later.
アイドリングストップ−ECU100の演算部100aは、前記(A)〜(I)までのスイッチやセンサからの信号と不揮発性記憶部100bに記憶されている制御プログラムとに基づいて次の(L)及び(M)のアクチュエータを制御する制御値を演算し、演算した制御値を入出力部から出力する。
(L)前述したスタータシステムにおけるコイル1。
(M)前述したスタータシステムにおけるスタータモータ5。
The calculation unit 100a of the idling stop-
(L) The
(M) The
エンジン−ECU200の演算部aは、次の(J)及び(K)のセンサからの信号を入出力部により入力して、入力した信号と不揮発性記憶部200bに記憶されている制御プログラムとに基づいて後述する(N)〜(P)までのアクチュエータを制御するための制御値を演算する。
(J)エンジンの回転速度を検知する、又は、エンジンをクランキング制御する際に点火プラグやインジェクタにより爆発させるべき気筒を検知するクランク角検知部17(クランク角センサ)。
(K)エンジンをクランキング制御する際に点火プラグやインジェクタにより爆発させるべき気筒を検知するカム角検知部18(カム角センサ)。
The calculation unit a of the engine-ECU 200 inputs signals from the following sensors (J) and (K) through the input / output unit, and enters the input signal and a control program stored in the nonvolatile storage unit 200b. Based on this, control values for controlling actuators (N) to (P) described later are calculated.
(J) A crank angle detection unit 17 (a crank angle sensor) that detects a cylinder to be exploded by a spark plug or an injector when the engine rotational speed is detected or cranking control of the engine is performed.
(K) A cam angle detector 18 (cam angle sensor) that detects a cylinder to be exploded by an ignition plug or an injector when cranking the engine.
エンジン−ECU200の演算部200aは、前記(J)及び(K)のスイッチやセンサからの信号と不揮発性記憶部200bに記憶されている制御プログラムとに基づいて次の(N)〜(P)までのアクチュエータを制御する制御値を演算し、演算した制御値を入出力部から出力する。
(N)エンジンの気筒へ入り込んだ空気と燃料へ点火させる点火部19(点火プラグ)。
(O)エンジンの気筒へ爆発させる際に必要な燃料を噴射する燃料噴射部20(インジェクタ)。
(P)エンジンの気筒へ爆発させる際に必要な空気を吸入させる吸気部21(スロットル)。
The calculation unit 200a of the engine-ECU 200 performs the following (N) to (P) based on the signals from the switches and sensors (J) and (K) and the control program stored in the nonvolatile storage unit 200b. The control value for controlling the actuator up to is calculated, and the calculated control value is output from the input / output unit.
(N) An igniter 19 (ignition plug) for igniting air and fuel entering the cylinder of the engine.
(O) A fuel injection unit 20 (injector) for injecting fuel necessary for the explosion in the cylinder of the engine.
(P) An intake portion 21 (throttle) for sucking in air necessary for explosion to the cylinder of the engine.
アイドリングストップ−ECU100とエンジン−ECU200とは相互に入出力部において入力した信号や、演算結果を、両ECUを通信接続する通信部10や車載ネットワークにより出入力する。
The idling stop-
なお、図6示すようにエンジン−ECU300において、上記(A)〜(K)の全てのスイッチやセンサからの信号が入力され、(L)〜(P)の全てのアクチュエータを制御するための制御値を演算して出力する構成であってもよい。
As shown in FIG. 6, the engine-
図5に示すアイドリングストップ−ECU100とENG−ECU200における機能を、図6に示すように1つのENG−ECU100において実現することが可能であるため、図5に示すアイドリングストップ−ECU100とENG−ECU200をまとめてエンジン制御装置300と考えることができる。
Since the functions of the idling stop-
<始動スイッチオンによるエンジン始動制御>
(エンジン始動制御)
ユーザによりスタータスイッチ12が操作され始動スイッチ30がオンされた場合に、エンジンを始動する制御を説明する。
<Engine start control by turning on the start switch>
(Engine start control)
A control for starting the engine when the starter switch 12 is operated by the user and the
ユーザによりスタータスイッチ12が操作され始動スイッチ30がオンにされた場合は、ハードウェア制御によりスタータシステムが制御される。つまり、コイル1へ電気を流してプランジャー3を制御し、スタータモータ5のピニオンギヤ7をエンジンのリングギヤ8へ噛合させた後にスタータモータ5を駆動制御させる。
When the starter switch 12 is operated by the user and the
エンジン制御装置300の演算部300aは、ユーザによるスタータスイッチ12の操作により始動スイッチ30がオンされた場合にエンジンをクランキング制御する。エンジン制御装置300の演算部300aは、クランキング制御を実行する際、エンジン回転数が所定回転数(1500rpm)に到達するまではエンジンのみで回転制御することができないため、スタータシステムにより駆動されたスタータモータ5にエンジンの回転を補助させている。
The
エンジンは4気筒の4サイクルエンジンである。エンジン制御装置300の演算部300aは、クランク角検知部17からの入力信号に基づいて、4気筒のうちピストンが上死点にある気筒を2つ判別する。判別した2つの気筒のうちカム角検知部18からの入力信号に基づいて点火や燃料噴射をする気筒を判別し、判別した気筒の点火部19や燃料噴射部20へ制御信号を出力して爆発させる。爆発させる気筒を判別した後は、クランク角検知部17からの入力信号と予め決められた順序に基づいて爆発させる気筒を決定し、決定した気筒を爆発させる制御を繰り返す。なお、エンジンは3気筒や6気筒でもよく、これらのエンジンのクランキング制御もクランク角検知部やカム角検知部からの入力信号に基づいて演算部が実行する。
The engine is a 4-cylinder 4-cycle engine. Based on the input signal from the crank angle detection unit 17, the
ユーザがキーを所定の差込口へ差し込んで、差し込んだキーを手動でスタータスイッチ12の位置まで回し、ユーザがエンジン回転数が所定回転数まで達したことをエンジン音により判断して、そのキーをイグニッションスイッチ11のオンの位置へ戻す。これにより、始動スイッチ30がオンからオフになって、電源からスタータシステムへ流れていた電流が遮断され、スタータシステムが停止する。
(制御回路)
ユーザによるスタータスイッチ12の操作により始動スイッチ30がオンにされて、エンジンを始動する制御回路を図4に基づいて説明する。
(電流系統A)
車両には、車両に備わる第1電源部である電源部31から接地部32へ電気を流す第1電流系統である電流系統Aが備わっており、電流系統Aにおいて電源側から始動スイッチ30とコイル1が備わっている。
The user inserts the key into a predetermined insertion slot, manually turns the inserted key to the position of the starter switch 12, and the user determines from the engine sound that the engine speed has reached the predetermined speed. Is returned to the ON position of the ignition switch 11. As a result, the
(Control circuit)
A control circuit for starting the engine when the
(Current system A)
The vehicle is provided with a current system A which is a first current system for supplying electricity from a
ユーザがスタータスイッチ12を操作することによって、スタータシステムにおける始動スイッチ30がオンになる。始動スイッチ30がオンになると車両の電流系統Aにおいて電源部31から接地部32へ電気が流れる。
When the user operates the starter switch 12, the
結果、コイル1へ電気が流れて前述したプランジャー3を制御してスタータモータ5のピニオンギヤ7がエンジンのリングギヤ8と噛合する。
(電流系統B)
次に、車両には、電流系統Aにおける始動スイッチ30とコイル1の間から分岐し、エンジン制御装置300内を経由して接地部33へ電気を流す第2電流系統である電流系統Bが備わっている。
As a result, electricity flows to the
(Current system B)
Next, the vehicle is provided with a current system B which is a second current system that branches from between the
エンジン制御装置300内の電流系統Bにおいて、オン又はオフすることによって、電流系統Aから電流系統Bへ流れる電流を遮断又は通電する第1スイッチであるスイッチ34(バイポーラトランジスタ)と、電流系統Aへ流れる電気を入力して、その入力から遅延させてスイッチ34をオンに制御する遅延回路とが備わっている。また、エンジン制御装置300を経由して接地部33へ電気を流す電流系統Bにおける、エンジン制御装置300から接地部33までの間にスタータモータ5が備わっている。
In the current system B in the
この構成によって、電流が電流系統Aへ流れた場合に電流系統Aから分岐して流れた電気が一旦エンジン制御装置300内へ流れ、エンジン制御装置300内の遅延回路がそのスイッチ34より下流の電気の流れを遅延させることができる。
With this configuration, when the current flows to the current system A, the electricity branched from the current system A once flows into the
結果、電流系統Aからの電気をその先の電流系統Bへ遅延させて流すことによって、スタータモータ5のピニオンギヤ7とエンジンのリングギヤ8が停止しているタイミングで両ギヤを噛合させた後にスタータモータ5を駆動させることができ、異音の発生を抑制させたエンジン始動制御を実現することができる。
As a result, the electricity from the current system A is caused to flow to the current system B with a delay, so that the
<アイドリングストップ機能によるエンジン始動制御>
アイドリングストップ機能によりエンジンを始動する制御を説明する。
<Engine start control by idling stop function>
A control for starting the engine by the idling stop function will be described.
アイドリングストップ機能とは、燃費を抑制するエンジン制御であって、ユーザによるスタータスイッチ12の操作により始動スイッチ30がオンされてエンジンを始動してから、ユーザによるイグニッションスイッチ11がオフされてエンジンを停止するまでにおいて、車両が停車するなどの条件(エンジン停止条件)を満たすとエンジンを停止し、その後にユーザのアクセル操作を検知するなどの条件(エンジン始動条件)を満たすとエンジンを始動する制御をいう。
(エンジン停止制御)
エンジン制御装置300の演算部300aが以下の(1)〜(6)までの条件(エンジン停止条件)を満たすことによりエンジンを停止する。
(1)演算部300aが車速検知部13からの入力信号に基づいて、車速が0であると判断する場合。
(2)演算部300aがアクセル検知部15からの入力信号に基づいて、アクセルが操作されていないと判断する場合。
(3)演算部300aがブレーキ検知部16からの入力信号に基づいて、ブレーキが操作されていると判断する場合。
(4)演算部300aが変速段検知部からの入力信号に基づいて、変速段がドライブであると判断する場合。
(5)電源であるバッテリの容量検知部からの入力信号に基づいて、その容量が所定容量以上であると判断する場合。なお、他の制御装置がその判断をしてその判断結果を入力する場合でもよい。
(6)他の制御によりアイドル制御を維持しなければならない状態でない場合。
The idling stop function is an engine control for suppressing fuel consumption. The
(Engine stop control)
The
(1) The
(2) When the
(3) When the
(4) When the
(5) A case where it is determined that the capacity is equal to or greater than a predetermined capacity based on an input signal from a capacity detection unit of a battery as a power source. Note that another control device may make the determination and input the determination result.
(6) When the idle control must not be maintained by other control.
なお、アイドリングストップ機能によるエンジン始動制御の条件は上記に限られず、アイドリングストップ機能の目的に合致する限りにおいて、種々の条件を付加するものであってもよく、上記条件の何れかを削除するものであってもよい。 The conditions for engine start control by the idling stop function are not limited to the above, and various conditions may be added as long as they meet the purpose of the idling stop function, and any of the above conditions is deleted. It may be.
演算部300aは上記条件を満たすことによってエンジンを停止制御する。アイドリングストップ機能によるエンジンの停止制御は、点火部19、燃料噴射部20、及び、吸気部21の制御を停止してエンジン回転数を0にすることによって実現する。
(エンジン始動制御)
エンジン制御装置300の演算部300aが以下の(7)〜(9)までの条件(エンジン始動条件)を満たすことにエンジンを始動する。
(7)演算部300aがアクセル検知部15からの入力信号に基づいて、アイドリングストップ状態からアクセル操作がされたと判断する場合。
(8)演算部300aがブレーキ検知部16からの入力信号に基づいて、ブレーキが操作されていないと判断する場合。
(9)演算部300aが変速段検知部からの入力信号に基づいて、変速段がドライブであると判断する場合。
The
(Engine start control)
The
(7) When the
(8) When the
(9) When the
なお、アイドリングストップ機能によるエンジン始動制御の条件は上記に限られず、アイドリングストップ機能の目的に合致する限りにおいて、種々の条件を付加するものであってもよく、上記条件の何れかを削除するものであってもよい。 The conditions for engine start control by the idling stop function are not limited to the above, and various conditions may be added as long as they meet the purpose of the idling stop function, and any of the above conditions is deleted. It may be.
エンジン制御装置300の演算部300aは、制御回路と協働してスタータモータ5を駆動させ、クランク角検知部17からの入力信号に基づいてエンジン回転数が所定回転数まで達したことを判定すると、スタータモータ5の回転補助は不要であるため、スタータモータ5の駆動を停止させる。
(制御回路)
(電流系統C)
アイドリングストップ機能によりエンジンを始動する制御回路を図8に基づいて説明する。
When the
(Control circuit)
(Current system C)
A control circuit for starting the engine by the idling stop function will be described with reference to FIG.
エンジン制御装置300に備わる演算部300aが次に説明する制御回路と協働して前述するアイドリングストップ機能に基づいてエンジンを始動制御する。
An
車両には、エンジン制御装置300に備わる第2電源部である電源部38から、エンジン制御装置300に備わる電流系統Bにおける遅延回路35とスイッチ34の上流に接続し、この接続部下流の電流系統Bから接地部32へ電気を流す第3電流系統である電流系統Cが備わっている。電流系統Cは、その電源部38側はエンジン制御装置300に備わり、その接地部32側は車両に備わっている。また、電流系統Cの接地側にはスタータモータ5が備わっている。つまり、車両に備わる接地部32側の電流系統Cは電流系統Aや電流系統Bと併用することになる。
The vehicle is connected to the upstream side of the
また、エンジン制御装置300に備わる電源部38側の電流系統Cには、オン又はオフすることによって、電源部38から接地部32へ流す電気を通電又は遮断する第2スイッチであるスイッチ39が備わっている。更に、電流系統Cにおけるスイッチ34とその接続部の間に電源部38へ電気を逆流させないためのダイオード36が備わっている。
In addition, the current system C on the
エンジン制御装置300の演算部300aは、スイッチ39をオン又はオフすることによって、電源部38から接地部32へ電気を通電又は遮断し、電流系統Cにおけるコイル1への電気の流れを制御することができる。
The
電流系統Bにおける電気の流れを遅延させる遅延回路35は、電流系統Cにおけるスイッチ39とダイオード36の間から分岐した信号線と、電流系統Cにおけるダイオード36から下流に分岐した信号線を取り込み、始動スイッチ30がオンになって電流系統Bへ電気が流れたのか、演算部300aがスイッチ39をオンにして電流系統Bへ電気が流れたのかをモニタする。遅延回路35は、引き込まれたそのモニタ線からの信号により何れが電気を流しているのかを論理回路の作用により判断することができ、始動スイッチ30がオンになって電流系統Bへ電気が流れたと判断する場合は、スイッチ34の上流の電流系統Bへ電気が流れてから遅延させて、スイッチ34をオンにして接地部33へ電気を流し、スタータモータ5を駆動させ、演算部300aがスイッチ39をオンにして電流系統Bへ電気が流れたと判断する場合は、スイッチ34をオンせずにオフの状態を維持させる。
The
つまり、遅延回路35はユーザによりスタータスイッチ12が操作され始動スイッチ30がオンにされた場合のみ、コイル1へ電気を流し、コイル1へ電気を流してから遅延させてスタータモータ5を駆動させる。換言すると、アイドリングストップ機能により演算部300aがコイル1へ電気を流した際に遅延回路35へ電気が流れたとしても、演算部300aによってエンジンを始動制御するため遅延回路35によってスイッチ34をオンに制御することはない。
That is, only when the starter switch 12 is operated by the user and the
従って、電流系統Cを流れる電気が電流系統Bに流れて、遅延回路35へ流れ込まないようにするダイオードXは備えない。
Accordingly, the diode X that prevents the electricity flowing through the current system C from flowing into the current system B and flowing into the
遅延回路のこのような論理構成の詳細は後述する。 Details of such a logical configuration of the delay circuit will be described later.
エンジン制御装置300に備わる演算部300aは、このような制御回路と協働して、エンジンの始動制御を実行する。演算部300aは、アイドリングストップ機能におけるエンジン始動条件が満たされたと判断すると、温度検知部からの入力値に基づいてコイル1へ電気を流してから温度に応じた時間経過後に(遅延させて)スタータモータを駆動させる、その温度に応じた時間を演算する。例えば、この演算は不揮発性記憶部300bに記憶されている温度と遅延させる時間のマップを参照する。演算部300aはスイッチ39をオンにしてから温度に応じた時間経過後にスイッチ40をオンにする。
(電流系統D)
エンジン制御装置300には、エンジン制御装置300に備わる電源部38から、エンジン制御装置300内の電流系統Bに備わるスイッチ34より下流へ接続し、車両の接地部33へ電気を流す第4電流系統である電流系統Dが備わっている。つまり、車両に備わる接地部33側の電流系統Dは電流系統Bと併用することになる。
The
(Current system D)
The
また、電流系統Dには、オン又はオフすることによって電源部38から接地部33へ流す電気を通電又は遮断する第3スイッチであるスイッチ40が備わっている。更に、電流系統Dにおけるスイッチ40とその接続部の間に電源部38へ電気を逆流させないためのダイオード37が備わっている。
Further, the current system D includes a
エンジン制御装置300の演算部300aは、スイッチ40をオン又はオフすることによって、電源部32から接地部33へ電気を通電又は遮断し、電流系統Dにおけるスタータモータ5への電気の流れを制御することができる。
The
なお、スイッチ34をバイポーラトランジスタとすれば、電流系統Dを流れる電気が電流系統Bに流れて、遅延回路35へ流れ込まないようにするダイオードYは備えない。スイッチ34をモストランジスタからバイポーラトランジスタにすることで電気の逆流は発生しないからである。
If the
なお、スイッチ34をモストランジスタとすれば、逆流防止のダイオードをその付近に備えないかぎり電気が逆流してしまうが、遅延回路35が前述した機能を有するため電気が回り込んで遅延回路に入力されたとしてもスイッチ34を誤作動させることはない。
If the
図6に示すとおり、電流系統Aと電流系統Cは各電流系統上流の電源部31と電源部38から同じ接地部32へ電気を流すものであるため、電流系統Aに備わる始動スイッチ30下流と電流系統Cに備わるスイッチ39下流において合流し、合流した下流の電流系統を併用するものである。
As shown in FIG. 6, the current system A and the current system C flow electricity from the
図6に示すとおり、電流系統Bと電流系統Dは各電流系統上流の電源部31と電源部38から同じ接地部33へ電気を流すものであるため、電流系統Bに備わるスイッチ34下流と電流系統Dに備わるスイッチ40下流において合流し、合流した下流の電流系統を併用するものである。
As shown in FIG. 6, the current system B and the current system D flow electricity from the
また、各電源部の大元は車両が備えるバッテリである。
(スタータモータの誤作動防止と最低作動電圧の確保)
ここで、通常は、2以上の電流系統を接続させる場合は、一方の電流系統に流れる電気が他方の電流系統へ回り込まないよう、かつ、所望する方向へ電気を流せるようにダイオードX及びダイオードYを設ける必要がある。
In addition, the main source of each power supply unit is a battery provided in the vehicle.
(Preventing starter motor malfunction and ensuring minimum operating voltage)
Here, normally, when two or more current systems are connected, the diode X and the diode Y so that electricity flowing in one current system does not flow into the other current system and can flow electricity in a desired direction. It is necessary to provide.
しかし、ダイオードは電流系統において所望する方向へ電気を流す場合であっても抵抗になるため、ダイオードを設けない場合よりも大きな電圧をかけて電気を流さなければならい。従って、各電源部の大元であるバッテリの蓄電容量が低下している場合や、温度が低くなってバッテリの放電能力が低下している場合には、ダイオードを設けない場合に作動していたスタータシステムが、ダイオードを設けたことによって作動しなくなってしまうという問題が発生する。つまり、最低作動電圧が高くなってしまう。 However, since the diode becomes a resistance even when electricity flows in a desired direction in the current system, it is necessary to apply electricity by applying a larger voltage than when no diode is provided. Therefore, when the storage capacity of the battery, which is the source of each power supply unit, is low, or when the temperature is low and the discharge capacity of the battery is low, it operates when no diode is provided. There arises a problem that the starter system becomes inoperable due to the provision of the diode. That is, the minimum operating voltage becomes high.
この問題を解消するために、ダイオードXとダイオードYを設けないようにすると、演算部aがアイドリングストップ機能によりエンジンの始動制御を実行する際に、電気が遅延回路へ流れ込んで、遅延回路が誤ってスタータモータを作動させてしまうという問題が発生する。 If the diode X and the diode Y are not provided in order to solve this problem, when the arithmetic unit a executes engine start control by the idling stop function, electricity flows into the delay circuit, causing the delay circuit to malfunction. This causes the problem of operating the starter motor.
そこで、エンジン始動の際の最低作動電圧を低く確保し、かつ、このような誤作動を引き起こさないように前述した遅延回路を備える。 Therefore, the above-described delay circuit is provided so as to ensure a minimum operating voltage when starting the engine and to prevent such malfunction.
このような機能を有する遅延回路35を採用するため、ダイオードX、及び、ダイオードYの装備を省略して製造コストを低減することができるとともに、エンジン始動時の最低作動電圧を低くすることができる。
(遅延回路)
前述した機能を有する遅延回路35の詳細を図7に基づいて説明する。
Since the
(Delay circuit)
Details of the
エンジン制御装置300に備わる電流系統Bにおける、スイッチ34よりも上流に電気がながれたか否かを検知するために、その位置に抵抗T1を設けて、抵抗T1の両端を接続する2つの接続線を比較回路CP1へ接続する。2つの接続線には夫々抵抗T2とT3を備え、比較器CP1において電流を比較する際に適当な値となるように電流値を抑制する。2つの接続線のうち一方の接続線が比較器CP1のマイナス部へ接続される。一方の接続線は更に他端が接地された比較電圧値となる電源D2の一端が接続される。更に、その一端が延長してノット回路NT3へ接続され、ノット回路NT3はフリップフロップ回路FFのリセット部へ接続される。比較器CP1はチョッピング回路CHPと接続される。
In order to detect whether or not electricity has flowed upstream of the
つまり、電流系統Bへ電気が流れた場合は、一方の接続線に制御信号HIが流れてノット回路NT3において制御信号HIが制御信号LOWへ変換され、制御信号LOWがフリップフロップ回路FFのリセット部へ入力される。逆に、電流系統Bへ電気が流れない場合にはリセット部へ制御信号HIが入力される。 That is, when electricity flows to the current system B, the control signal HI flows through one connection line, the control signal HI is converted into the control signal LOW in the knot circuit NT3, and the control signal LOW is converted into the reset unit of the flip-flop circuit FF. Is input. Conversely, when electricity does not flow to the current system B, the control signal HI is input to the reset unit.
比較器CP1は、2つの接続線のうち他方の接続線がプラス部へ接続される。比較器CP1は、一方の接続線から入力される電流を基準電圧として、他方の接続線の電流とその基準電圧を比較する。比較器CP1は、プラス部へ入力される電圧がマイナス部へ入力される基準電圧を越える場合に、チョッピング回路CHPへ制御信号HIを出力する。チョッピング回路CHPはノット回路NT1へ接続する。 In the comparator CP1, the other connection line of the two connection lines is connected to the plus portion. Comparator CP1 uses the current input from one connection line as a reference voltage, and compares the current in the other connection line with the reference voltage. The comparator CP1 outputs a control signal HI to the chopping circuit CHP when the voltage input to the plus part exceeds the reference voltage input to the minus part. The chopping circuit CHP is connected to the knot circuit NT1.
従って、この作用が電流系統Bにおける電圧が基準電圧を超えた場合に電流系統Bに電気が流れたものとし、スタータモータ5を制御する機能を担当している。
Therefore, this action assumes that electricity flows in the current system B when the voltage in the current system B exceeds the reference voltage, and is responsible for the function of controlling the
チョッピング回路CHPは、制御信号HIを所定の周期にチョッピングして出力する。これは、負荷ショート時の過電流によりスイッチ34が熱破壊することを防止するためである。
The chopping circuit CHP chops the control signal HI at a predetermined cycle and outputs it. This is to prevent thermal destruction of the
また、2つの接続線のうち比較器CP1のマイナス部へ入力される接続線から分岐する接続線が、比較器CP2のプラス部へ接続される。比較器CP2のマイナス部には他端が接地された比較電圧値となる電源D1の一端が接続される。 Of the two connection lines, the connection line branched from the connection line input to the minus part of the comparator CP1 is connected to the plus part of the comparator CP2. One end of a power source D1 having a comparison voltage value with the other end grounded is connected to the minus part of the comparator CP2.
分岐した接続線には電流を適当な値となるように抑制する抵抗T4を備え、その下流に他端が接地されたコンデンサCDの一端が接続される。つまり、電流系統Bへ電気が流れた場合は、分岐した接続線へ電気が流れて抵抗T4により抑制されるとともに、コンデンサCDへ蓄積される。電気が蓄積されてコンデンサCDの蓄積容量を超えると電気が比較器CP2へ流れ出す。 The branched connection line is provided with a resistor T4 for suppressing the current to an appropriate value, and one end of a capacitor CD whose other end is grounded is connected downstream thereof. That is, when electricity flows to the current system B, electricity flows to the branched connection line, is suppressed by the resistor T4, and is accumulated in the capacitor CD. When electricity is accumulated and exceeds the accumulation capacity of the capacitor CD, electricity flows out to the comparator CP2.
比較器CP2は、プラス部へ入力されたた電気の電圧とマイナス部へ入力された基準電圧を比較する。比較器CP2はフリップフロップ回路FFと接続されており、比較器CP2は流れ出した電気の電圧が基準電圧を超えると制御信号HIをフリップフロップ回路FFへ出力する。 The comparator CP2 compares the electric voltage input to the plus part with the reference voltage input to the minus part. The comparator CP2 is connected to the flip-flop circuit FF, and the comparator CP2 outputs a control signal HI to the flip-flop circuit FF when the electric voltage flowing out exceeds the reference voltage.
従って、この作用が電流系統Bにおける電気の流れを遅延させる機能の役割を果たしているといえる。 Therefore, it can be said that this action plays a role of a function of delaying the flow of electricity in the current system B.
フリップフロップ回路FFは、前述したように、電流系統Bに電気が流れる場合はリセットされないので、比較器CP2から入力された制御信号HIが反転して制御信号LOWを、フリップフロップ回路FFと接続されるノア回路NR1へ出力する。 As described above, since the flip-flop circuit FF is not reset when electricity flows through the current system B, the control signal HI input from the comparator CP2 is inverted and the control signal LOW is connected to the flip-flop circuit FF. Output to the NOR circuit NR1.
ノア回路NR1には、演算部300aがスイッチ39を制御するための制御線、つまり、演算部300aとスイッチ39を繋ぐ制御線から分岐した制御線が接続される。スタータスイッチ12を操作して始動スイッチ30がオンにされてエンジン始動制御を実行する場合、換言すると、アイドリングストップ機能により演算部300aによりエンジン始動制御を実行しない場合は、ノア回路NR1へは制御信号LOWが入力される。逆に、スタータスイッチ12を操作して始動スイッチ30がオンにされてエンジン始動制御を実行しない場合、換言すると、アイドリングストップ機能により演算部300aによりエンジン始動制御を実行する場合は、ノア回路NR1へは制御信号HIが入力される。
The NOR circuit NR1 is connected with a control line for the
つまり、ノア回路NR1は、電流系統Bへ電気が流れる場合で、かつ、演算部300aが制御信号HIを出力しない場合、換言すると、スタータスイッチ12を操作して始動スイッチ30がオンにされてエンジン始動制御を実行する場合で、かつ、アイドリングストップ機能により演算部300aによりエンジン始動制御を実行しない場合に、制御信号HIを出力する。
That is, the NOR circuit NR1 operates when the electricity flows into the current system B and when the
また、ノア回路NR1は、電流系統Bへ電気が流れる場合で、かつ、演算部300aが制御信号HIを出力する場合、換言すると、ユーザによりスタータスイッチ12を操作して始動スイッチ30がオンにされてエンジン始動制御を実行しない場合で、かつ、アイドリングストップ機能により演算部300aによりエンジン始動制御を実行する場合に、制御信号LOWを出力する。
Further, the NOR circuit NR1 operates when the electricity flows to the current system B and when the
従って、この作用がユーザによりスタータスイッチ12を操作して始動スイッチ30がオンにされてエンジン始動制御を実行する場合と、アイドリングストップ機能により演算部300aによりエンジン始動制御を実行する場合を判断する機能の役割を果たしている。
Therefore, this function is a function for determining when the starter switch 12 is operated by the user and the
ノア回路NR1はノット回路NT2に接続し、ノット回路NT2はノア回路NR2へ接続する。ノア回路NR2はバッファ回路B1へ接続し、バッファ回路B1はスイッチ34へ接続する。ノア回路NR1が制御信号HIを出力するとノット回路NT2において反転してノア回路NR2へ制御信号LOWを出力する。逆に、ノア回路NR1が制御信号LOWを出力するとノット回路NT2において反転してノア回路NR2へ制御信号HIを出力する。
The NOR circuit NR1 is connected to the NOT circuit NT2, and the NOT circuit NT2 is connected to the NOR circuit NR2. The NOR circuit NR2 is connected to the buffer circuit B1, and the buffer circuit B1 is connected to the
ノア回路NR2は、ノット回路NT1から制御信号LOWとノット回路NT2から制御信号LOWを入力する場合のみ、制御信号HIをバッファ回路B1へ出力するとともにスイッチ34をオンに制御する。
The NOR circuit NR2 outputs the control signal HI to the buffer circuit B1 and controls the
つまり、ノア回路NR2は、ユーザによるスタータスイッチ12の操作により始動スイッチ30がオンにされてエンジン始動制御を実行する場合で、かつ、アイドリングストップ機能により演算部300aによりエンジン始動制御を実行しない場合、更に、チョッピング回路CHPが制御信号HIをチョッピングしたタイミングでのみ、制御信号HIをバッファ回路B1へ出力するとともにスイッチ34をオンに制御して、スタータモータ5を駆動させる。
That is, the NOR circuit NR2 is a case where the
このような構成を採用することにより、次のような効果が得られる。 By adopting such a configuration, the following effects can be obtained.
コイル1へ通電させた後にスタータモータ5を駆動させるハードウェア制御とソフトウェア制御によりエンジン始動制御時の異音の発声を抑制することができる。
The generation of noise during engine start control can be suppressed by hardware control and software control for driving the
ユーザがスタータスイッチ12を操作した場合にソフトウェア制御よりも故障率の低いハードウェア制御によりスタータシステムを制御するため、ユーザがスタータスイッチ12を操作した場合の始動不良を防ぐことができる。 When the user operates the starter switch 12, the starter system is controlled by hardware control having a failure rate lower than that of software control. Therefore, a start failure when the user operates the starter switch 12 can be prevented.
ユーザによるスタータスイッチ12の操作により始動スイッチがオンされエンジンを始動制御する場合は、ハードウェア制御に基づきエンジンを始動し、アイドリングストップ機能によりエンジンを始動制御する場合は、ソフトウェア制御に基づきエンジンを始動するため、アイドリングストップ機能によるエンジン始動制御の場合のエンジンの始動性を早めることができるとともにエンジン始動の確実性を高めることができる。 When the start switch is turned on by the user operating the starter switch 12 and the engine is controlled to start, the engine is started based on hardware control. When the engine is controlled to start using the idling stop function, the engine is started based on software control. Therefore, the startability of the engine in the case of engine start control by the idling stop function can be accelerated and the reliability of engine start can be improved.
ハードウェア制御によりエンジン始動を実行する際は、遅延回路35が前記電流の遅延機能を発揮し、ソフトウェア制御によりエンジン始動を実行する際は、遅延回路35が電流を遮断するため、エンジン始動の際の最低作動電圧を低く確保することができるとともにダイオード部品の装備を省略して製造コストを低減することができる。
<始動スイッチオンによるエンジン始動制御時のフェールセーフ制御>
ユーザによるスタータスイッチ12の操作により始動スイッチ30がオンにされエンジンを始動制御する場合に、スイッチ34がオフ固着異常となった場合は、スタータシステムのドライブレバー4を作動させてピニオンギヤ7をリングギヤ8に噛合させることができるがスタータモータ5を駆動させることはできない。
When the engine is started by hardware control, the
<Fail safe control during engine start control by turning on the start switch>
When the
スイッチ34のオフ固着異常とは、遅延回路35によりスイッチ34をオンに制御する電気を流してもオンにならずオフのままであることをいう。
The off-fixing abnormality of the
前述したように、エンジンの始動不良は他の機能不良と比べて、最も商品価値を下げるものの一つであるため、故障率が低いハードウェア制御によってそのエンジン始動制御を実現しその始動不良を防いでいる。しかし、ハードウェアであっても故障する虞はあり、特に、電気の流れを動的に制御するスイッチ34のような電子部品は、他の電子部品よりも故障率は高くなる傾向にある。
As mentioned above, engine start-up failure is one of the most detrimental product values compared to other functional failures. Therefore, the engine start control is realized by hardware control with a low failure rate to prevent the start-up failure. It is out. However, there is a risk of failure even with hardware, and in particular, an electronic component such as the
従って、スイッチ34の故障、中でもオフ固着異常が発生した場合のフェールセーフ制御をエンジン制御装置300の演算部300aにより実行し、エンジンの始動不良を防いでいる。このフェールセーフ制御を図5に基づいて説明する。
Therefore, fail safe control when the
ユーザによりイグニッションスイッチ11がオンにされると、図5に示す制御が開始される。イグニッションスイッチ11がオンにされると、車両に備わるエンジン制御装置を含む電子制御装置に電源が投入されて起動する(STEP1)。 When the ignition switch 11 is turned on by the user, the control shown in FIG. 5 is started. When the ignition switch 11 is turned on, the electronic control device including the engine control device provided in the vehicle is turned on and activated (STEP 1).
次に、演算部300aは、始動スイッチ30がオンにされて、電流系統Aにおいて電源部31からコイル1へ電気が流れた際のスイッチ34よりも上流の電圧値を検知する第1検知手段である検知部41からの信号に基づいて第1電圧値を算出する(STEP2)。検知部41は一端を接地部へ接地し他端を電流系統Cのダイオード36よりも下流に接続する。
Next, the
なお、電流系統A及び電流系統Bに電気が流れた際のスイッチ34よりも上流の電圧値を検知できる箇所であれば、電流系統B又は電流系統Cの何れに備わってもよい。
In addition, as long as it is a location which can detect the voltage value upstream from the
次に、演算部300aは、始動スイッチ30がオンにされて、電流系統Aにおいて電源部31からコイル1へ電気が流れた際のスイッチ34よりも下流の電圧値を検知する第2検知手段である検知部42からの信号に基づいて第2電圧値を算出する(STEP3)。検知部42は一端を接地部へ接地し他端を電流系統Dのダイオード37よりも下流に接続する。
Next, the
なお、電流系統A及び電流系統Bに電気が流れた際のスイッチ34よりも下流の電圧値を検知できる箇所であれば、電流系統B又は電流系統Dの何れに備わってもよい。
In addition, as long as it is a location which can detect the voltage value downstream from the
次に、演算部300aは算出した第1電圧値から第2電圧値を引いた値が所定値以上の場合には、スイッチ34よりも下流には電気が流れていない。つまり、スイッチ34が仮のオフ固着異常(オフ固着仮異常)であると判断しSTEP5へ移行する(STEP4にてYES)。一方、その引いた値が所定値未満の場合には、スイッチ34よりも下流へ電気が流れている。つまり、スイッチ34がオフ固着異常ではないと判断しリターンへ移行する(STEP4にてNO)。スイッチ34のオフ固着異常が判断されずリターンへ移行した場合は、図5に示すフェールセーフ制御を所定時間繰り返す。
Next, when the value obtained by subtracting the second voltage value from the calculated first voltage value is equal to or greater than a predetermined value, the
演算部300aがスイッチ34のオフ固着仮異常を判断した場合は、スイッチ34をオンに制御する(STEP5)。
When the
次に、演算部300aは検知部41からの信号に基づいて第1電圧値を算出する(STEP6)。
Next, the calculating
次に、演算部300aは検知部42からの信号に基づいて第2電圧値を算出する(STEP7)。
Next, the calculating
次に、演算部300aは算出した第1電圧値から第2電圧値を引いた値が所定値以上の場合には、スイッチ34がオフ固着異常(オフ固着本異常)であると判断しSTEP9へ移行する(STEP8にてYES)。一方、その引いた値が所定値未満の場合には、スイッチ34がオフ固着異常ではないと判断しリターンへ移行する(STEP8にてNO)。スイッチ34のオフ固着異常が判断されずリターンへ移行した場合は、所定時間図5に示すフェールセーフ制御を繰り返す。
Next, when the value obtained by subtracting the second voltage value from the calculated first voltage value is equal to or greater than a predetermined value, the
演算部300aが、スイッチ34がオフ固着本異常であると判断した場合は、コイルの温度を検知する温度検知部14からの信号に基づいてコイルの温度を算出する(STEP9)。
When the
次に、演算部300aは、算出したその温度と不揮発性記憶部300bに記憶されているコイルの温度と温度に応じた遅延時間のマップに基づいて温度に応じた時間(遅延時間)を決定する(STEP10)。
Next, the
次に、演算部300aは、決定した温度に応じた時間(遅延時間)に基づいて、スイッチ40をオンに制御する(STEP11)。つまり、検知部41からの信号を受信してからその温度に応じた時間経過後にスイッチ40をオンに制御して、電源部38からの電気を接地部33へ流しスタータモータ5を駆動させる。
Next, the
フェールセーフ制御を実行した場合は、演算部300aは図5に示す制御を所定時間繰り返さずに終了する。
When fail-safe control is executed, the
このようなフェールセーフ制御を実行することにより、最も商品価値を下げるものの一つであるエンジンの始動不良の発生を防ぐことができる。
<アイドリングストップ機能によるエンジン始動制御時のフェールセーフ制御>
アイドリングストップ機能によりエンジンを始動制御する場合に、スイッチ40がオフ固着異常となった場合は、スタータシステムのドライブレバー4を作動させてピニオンギヤ7をリングギヤ8に噛合させることができるがスタータモータ5を駆動させることはできない。
By executing such fail-safe control, it is possible to prevent the occurrence of engine start failure, which is one of the ones that reduce the commercial value most.
<Fail-safe control during engine start control with idling stop function>
When the start control of the engine is controlled by the idling stop function, if the
アイドリングストップによるエンジン始動制御であっても、エンジン始動制御には変わりないためできるだけエンジン始動不良を防ぎたい。 Even engine start control by idling stop does not change to engine start control, so we want to prevent engine start failure as much as possible.
従って、スイッチ40の故障、中でもオフ固着異常が発生した場合のフェールセーフ制御をエンジン制御装置300の演算部300aにより実行し、エンジンの始動不良を防いでいる。このフェールセーフ制御を図7に基づいて説明する。
Therefore, fail-safe control when the
アイドリングストップ機能によりエンジンが始動制御されると図7に示す制御が開始される。
まず、演算部300aは、スイッチ39をオンに制御する(STEP21)。
When the engine is controlled to start by the idling stop function, the control shown in FIG. 7 is started.
First, the
次に、演算部300aは、スイッチ40をオンに制御する(STEP22)。
Next, the
次に、演算部300aは、スイッチ39をオンに制御して、電流系統Cにおいて電源部38からコイル1へ電気が流れた際のスイッチ39よりも下流の電圧値を検知する検知部41からの信号に基づいて第1電圧値を算出する(STEP23)。検知部41は一端を接地部へ接地し他端を電流系統Cのスイッチ39よりも下流に接続する。
Next, the
なお、電流系統Cに電気が流れた際のスイッチ40よりも下流の電圧値を検知できる箇所であれば、電流系統B又は電流系統Cの何れに備わってもよい。
It should be noted that the current system B or the current system C may be provided as long as a voltage value downstream from the
次に、演算部300aは、スイッチ40をオンにして、電流系統Dにおいて電源部38からスタータモータ5へ電気が流れた際のスイッチ40よりも下流の電圧値を検知する検知部42からの信号に基づいて第2電圧値を算出する(STEP24)。検知部42は一端を接地部へ接地し他端を電流系統Dのダイオード37よりも下流に接続する。
Next, the
なお、電流系統Dに電気が流れた際のスイッチ40よりも下流の電圧値を検知できる箇所であれば、電流系統B又は電流系統Dの何れに備わってもよい。
Note that the current system B or the current system D may be provided as long as a voltage value downstream of the
次に、演算部300aは算出した第1電圧値から第2電圧値を引いた値が所定値以上の場合には、スイッチ40よりも下流には電気が流れていない。つまり、スイッチ40が仮のオフ固着異常(オフ固着仮異常)であると判断しSTEP26へ移行する(STEP25にてYES)。一方、その引いた値が所定値未満の場合には、スイッチ40よりも下流へ電気が流れている。つまり、スイッチ40がオフ固着異常ではないと判断しリターンへ移行する(STEP25にてNO)。スイッチ40のオフ固着異常が判断されずリターンへ移行した場合は、図5に示すフェールセーフ制御を所定時間繰り返す。
Next, when the value obtained by subtracting the second voltage value from the calculated first voltage value is equal to or greater than a predetermined value, the
演算部300aがスイッチ34のオフ固着仮異常を判断した場合は、第3スイッチであるスイッチ40をオンに制御する(STEP26)。
When the
次に、演算部300aは検知部41からの信号に基づいて第1電圧値を算出する(STEP27)。
Next, the calculating
次に、演算部300aは検知部42からの信号に基づいて第2電圧値を算出する(STEP28)。
Next, the calculating
次に、演算部300aは算出した第1電圧値から第2電圧値を引いた値が所定値以上の場合には、スイッチ40がオフ固着異常(オフ固着本異常)であると判断しSTEP30へ移行する(STEP29にてYES)。一方、その引いた値が所定値未満の場合には、スイッチ34がオフ固着異常ではないと判断しリターンへ移行する(STEP29にてNO)。スイッチ40のオフ固着異常が判断されずリターンへ移行した場合は、図5に示すフェールセーフ制御を所定時間繰り返す。
Next, when the value obtained by subtracting the second voltage value from the calculated first voltage value is equal to or greater than a predetermined value, the
演算部300aが、スイッチ40がオフ固着本異常であると判断した場合は、コイル1の温度を検知する温度検知部14からの信号に基づいてコイル1の温度を算出する(STEP30)。
When the
次に、演算部300aは、算出したその温度と不揮発性記憶部300bに記憶されている温度と遅延させる時間のマップに基づいて温度に応じた時間(遅延時間)を決定する(STEP31)。
Next, the
次に、演算部300aは、決定した温度に応じた時間(遅延時間)に基づいて、スイッチ39とスイッチ34をオンに制御する(STEP32)。つまり、スイッチ39をオンにしてからその温度に応じた時間経過後にスイッチ39とスイッチ34をオンに制御して、電源部38からの電気を接地部33へ流しスタータモータ5を駆動させる。
Next, the
フェールセーフ制御を実行した場合は、演算部300aは図5に示す制御を所定時間繰り返さずに終了する。
When fail-safe control is executed, the
このようなフェールセーフ制御を実行することにより、最も商品価値を下げるものの一つであるエンジンの始動不良の発生を防ぐことができる。 By executing such fail-safe control, it is possible to prevent the occurrence of engine start failure, which is one of the ones that reduce the commercial value most.
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible.
1 コイル
2 電磁石
5 スタータモータ
7 ピニオンギヤ
8 リングギヤ
11 イグニッションスイッチ
12 スタータスイッチ
14 温度検知部
30 始動スイッチ
35 遅延回路
300 エンジン制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記電源から前記コイルへ電流を導く第1電流系統から分岐して前記スタータモータへ電流を導く第2電流系統に介装され、オン又はオフすることによって前記第1電流系統からスタータモータへ導く電流を通電又は遮断させる第1スイッチと、
前記第1スイッチを制御して、前記コイルへ電流が導かれてから遅延させてスタータモータへ電流を導く遅延回路と、
前記電源から前記コイルへ電流を導く第3電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記コイルへ導く電流を通電又は遮断させる第2スイッチと、
前記電源から前記スタータモータへ電流を導く第4電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記スタータモータへ電流を通電又は遮断させる第3スイッチと、
前記第2スイッチと前記第3スイッチとを制御してエンジン始動制御を実行する制御手段と、
前記第2電流系統に介装される第1スイッチより前記電源側の電圧を検知する第1検知手段と、
前記第2電流系統に介装される第1スイッチより前記スタータモータ側の電圧を検知する第2検知手段と、
を備え、
前記制御手段は、ユーザ操作により前記第1電流系統に介装される始動スイッチがオンにされた場合に、前記第1検知手段が検知する電圧と前記第2検知手段が検知する電圧とに基づいて前記第1スイッチのオフ固着異常を検知した場合は、前記第3スイッチを制御してエンジンを始動制御する
ことを特徴とするエンジン制御装置。 An engine control device that controls start of a vehicle engine by introducing current from a power source to a starter motor and a coil that changes a connection state of the output shaft of the starter motor to the engine,
A current branched from a first current system for guiding current from the power source to the coil and interposed in a second current system for guiding current to the starter motor, and led from the first current system to the starter motor by turning on or off. A first switch for energizing or shutting off,
A delay circuit for controlling the first switch to delay the current from being guided to the coil and guiding the current to the starter motor;
A second switch that is interposed in a third current system that conducts current from the power source to the coil, and that turns on or off the current that is conducted from the power source to the coil;
A third switch that is interposed in a fourth current system that guides a current from the power source to the starter motor, and that energizes or interrupts the current from the power source to the starter motor;
Control means for controlling the second switch and the third switch to execute engine start control;
First detection means for detecting a voltage on the power source side from a first switch interposed in the second current system;
Second detection means for detecting a voltage on the starter motor side from a first switch interposed in the second current system;
With
The control means is based on a voltage detected by the first detection means and a voltage detected by the second detection means when a start switch interposed in the first current system is turned on by a user operation. Then, when an off-fixing abnormality of the first switch is detected, the engine is controlled to start by controlling the third switch.
前記コイルの温度を検知する温度検知手段を備え、
前記制御手段は、前記第2スイッチをオンして前記コイルへ電流を流してから前記温度に応じた時間を経過後に前記第3スイッチをオンにして前記スタータモータへ電流を流すことを特徴とするエンジン制御装置。 The engine control device according to claim 1,
A temperature detecting means for detecting the temperature of the coil;
The control means turns on the second switch and turns on the third switch after a time corresponding to the temperature has elapsed after turning on the second switch and sending current to the coil. Engine control device.
前記制御手段は、ユーザ操作により前記始動スイッチがオンにされた場合は、前記第1検知手段が検知する電圧と前記第2検知手段が検知する電圧との電圧差が所定値以上の場合に、前記第1スイッチにオンする指示を行い、その際の前記電圧差が所定値以上の場合は、前記第2スイッチと前記第3スイッチを制御してエンジンを始動制御する
ことを特徴とするエンジン制御装置。 In the engine control device according to claim 1 or 2,
The control means, when the start switch is turned on by a user operation, when the voltage difference between the voltage detected by the first detection means and the voltage detected by the second detection means is a predetermined value or more, Instructing to turn on the first switch, and if the voltage difference at that time is greater than or equal to a predetermined value, the engine is controlled to start by controlling the second switch and the third switch. apparatus.
前記制御手段は、前記第3スイッチにオンする指示を行い、その際に前記第2検知手段が検知する電圧が所定電圧以下の場合は、前記第1スイッチと前記第2スイッチとをオンすることによって前記第3電流系統からの電気を前記第2電流系統へ導く
ことを特徴とするエンジン制御装置。 The engine control device according to any one of claims 1 to 3,
The control means instructs the third switch to turn on, and turns on the first switch and the second switch when the voltage detected by the second detection means is equal to or lower than a predetermined voltage. An engine control device characterized in that electricity from the third current system is led to the second current system.
前記遅延回路は、ユーザ操作により始動スイッチがオンにされた場合は、前記第1スイッチを制御して前記コイルへ電流が導かれてから遅延させてスタータモータへ電流を導き、前記制御手段により前記第2スイッチがオンされた場合は、前記第1スイッチをオフ状態にしてスタータモータへ導く電流を遮断する
ことを特徴とするエンジン制御装置。 The engine control apparatus according to claim 4, wherein
When the start switch is turned on by a user operation, the delay circuit controls the first switch to introduce a current to the coil and then delay the current to the starter motor. When the second switch is turned on, the first switch is turned off to interrupt a current guided to the starter motor.
前記エンジンを始動するスタータモータと、
前記スタータモータの出力軸のエンジンへの接続状態を変更するコイルと、
前記スタータモータと前記コイルとに電源から電流を導くことで、前記エンジンの始動を制御する請求項1ないし5の何れかに記載のエンジン制御装置と、
を備えることを特徴とする車両。 Engine,
A starter motor for starting the engine;
A coil for changing a connection state of the output shaft of the starter motor to the engine;
The engine control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the start of the engine is controlled by introducing a current from a power source to the starter motor and the coil.
A vehicle comprising:
前記車両は、前記電源から前記コイルへ導く第1電流系統から分岐して前記スタータモータへ電流を導く第2電流系統に介装され、オン又はオフすることによって前記第1電流系統からスタータモータへ導く電流を通電又は遮断させる第1スイッチと、前記第1スイッチを制御して、前記コイルへ電流が導かれてから遅延させてスタータモータへ電流を導く遅延回路と、前記電源から前記コイルへ電流を導く第3電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記コイルへ導く電流を通電又は遮断させる第2スイッチと、前記電源から前記スタータモータへ電流を導く第4電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記スタータモータへ電流を通電又は遮断させる第3スイッチと、前記第2スイッチと前記第3スイッチとを制御してエンジン始動制御を実行する制御手段と、前記第2電流系統に介装される、第1スイッチより前記電源側の電圧を検知する第1検知手段と、前記第2電流系統に介装される第1スイッチより前記スタータモータ側の電圧を検知する第2検知手段と、を備えるものであり、
前記車両は、ユーザ操作により前記第1電流系統に介装される始動スイッチがオンにされて前記第2電流系統へ電気が流れた場合に、前記第1検知手段が検知する電圧と前記第2検知手段が検知する電圧とに基づいて前記第1スイッチのオフ固着異常を検知するステップと、
前記第1スイッチのオフ固着異常を検知する場合に、前記第3スイッチを制御してエンジンを始動制御するステップを
備えることを特徴とするエンジン制御方法。 An engine control method for controlling start of a vehicle engine by introducing current from a power source to a starter motor and a coil that changes a connection state of the output shaft of the starter motor to the engine,
The vehicle is interposed in a second current system that branches from a first current system that leads from the power source to the coil and that conducts current to the starter motor. By turning on or off, the vehicle changes from the first current system to the starter motor. A first switch for energizing or interrupting a current to be guided; a delay circuit for controlling the first switch to delay the current after being guided to the coil and guiding the current to the starter motor; and a current from the power source to the coil A second switch that is connected to a third current system that guides current from the power source to the coil by turning on or off, and a fourth current system that guides current from the power source to the starter motor A third switch that is turned on or off to pass or cut off current from the power source to the starter motor, and the second switch. Control means for controlling the engine and the third switch to execute engine start control, and first detection means for detecting the voltage on the power source side from the first switch, which is interposed in the second current system, And a second detection means for detecting a voltage on the starter motor side from a first switch interposed in the second current system,
In the vehicle, the voltage detected by the first detection means and the second voltage when the start switch interposed in the first current system is turned on by user operation and electricity flows to the second current system. Detecting off-fixation abnormality of the first switch based on the voltage detected by the detecting means;
An engine control method comprising a step of controlling the start of the engine by controlling the third switch when detecting an off-fixation abnormality of the first switch.
介装された始動スイッチがオン又はオフすることによって前記電源から前記コイルへ電流を導く第1電流系統から分岐して前記スタータモータへ電流を導く第2電流系統に介装され、オン又はオフすることによって前記第1電流系統からスタータモータへ導く電流を通電又は遮断させる第1スイッチと、
前記第1スイッチを制御して、前記コイルへ電流が導かれてから遅延させてスタータモータへ電流を導く遅延回路と、
前記電源から前記コイルへ電流を導く第3電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記コイルへ導く電流を通電又は遮断させる第2スイッチと、
前記電源から前記スタータモータへ電流を導く第4電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記スタータモータへ電流を通電又は遮断させる第3スイッチと、
前記第2スイッチと前記第3スイッチとを制御してエンジン始動制御を実行する制御手段と、
前記第2電流系統に介装される第3スイッチより前記スタータモータ側の電圧を検知する検知手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記第3スイッチにオンする指示を行い、その際の前記検知手段が検知した電圧が所定電圧以下の場合は、前記第1スイッチと前記第2スイッチとをオンする
ことを特徴とするエンジン制御装置。 An engine control device that controls start of a vehicle engine by introducing current from a power source to a starter motor and a coil that changes a connection state of the output shaft of the starter motor to the engine,
When the intervening start switch is turned on or off, it is inserted into a second current system that branches from the first current system that conducts current from the power source to the coil and that conducts current to the starter motor, and is turned on or off. A first switch for energizing or interrupting the current led from the first current system to the starter motor,
A delay circuit for controlling the first switch to delay the current from being guided to the coil and guiding the current to the starter motor;
A second switch that is interposed in a third current system that conducts current from the power source to the coil, and that turns on or off the current that is conducted from the power source to the coil;
A third switch that is interposed in a fourth current system that guides a current from the power source to the starter motor, and that energizes or interrupts the current from the power source to the starter motor;
Control means for controlling the second switch and the third switch to execute engine start control;
Detecting means for detecting a voltage on the starter motor side from a third switch interposed in the second current system;
With
The control means instructs the third switch to turn on, and turns on the first switch and the second switch when the voltage detected by the detection means at that time is equal to or lower than a predetermined voltage. Engine control device.
前記電源から前記コイルへ電流を導く第1電流系統から分岐して前記スタータモータへ電流を導く第2電流系統に介装され、オン又はオフすることによって前記第1電流系統からスタータモータへ導く電流を通電又は遮断させる第1スイッチと、
前記第1スイッチを制御して、前記コイルへ電流が導かれてから遅延させてスタータモータへ電流を導く遅延回路と、
前記電源から前記コイルへ電流を導く第3電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記コイルへ導く電流を通電又は遮断させる第2スイッチと、
前記電源から前記スタータモータへ電流を導く第4電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記スタータモータへ電流を通電又は遮断させる第3スイッチと、
前記第2スイッチと前記第3スイッチとを制御してエンジン始動制御を実行する制御手段と、
前記第2電流系統に介装される第1スイッチより前記電源側の電圧を検知する第1検知手段と、
前記第2電流系統に介装される第1スイッチより前記スタータモータ側の電圧を検知する第2検知手段と、
を備え、
前記制御手段は、ユーザ操作により前記第1電流系統に介装される始動スイッチがオンにされた場合に、前記第1検知手段が検知する電圧と前記第2検知手段が検知する電圧との差が所定値以上の場合は、前記第3スイッチを制御してエンジンを始動制御する
ことを特徴とするエンジン制御装置。 An engine control device that controls start of a vehicle engine by introducing current from a power source to a starter motor and a coil that changes a connection state of the output shaft of the starter motor to the engine,
A current branched from a first current system for guiding current from the power source to the coil and interposed in a second current system for guiding current to the starter motor, and led from the first current system to the starter motor by turning on or off. A first switch for energizing or shutting off,
A delay circuit for controlling the first switch to delay the current from being guided to the coil and guiding the current to the starter motor;
A second switch that is interposed in a third current system that conducts current from the power source to the coil, and that turns on or off the current that is conducted from the power source to the coil;
A third switch that is interposed in a fourth current system that guides a current from the power source to the starter motor, and that energizes or interrupts the current from the power source to the starter motor;
Control means for controlling the second switch and the third switch to execute engine start control;
First detection means for detecting a voltage on the power source side from a first switch interposed in the second current system;
Second detection means for detecting a voltage on the starter motor side from a first switch interposed in the second current system;
With
The control means is configured to detect a difference between a voltage detected by the first detection means and a voltage detected by the second detection means when a start switch interposed in the first current system is turned on by a user operation. An engine control device characterized in that when the value is equal to or greater than a predetermined value, the engine is controlled to start by controlling the third switch.
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